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Jugend-forscht 1999 Schüler experimentieren

Wettbewerb allgemein	Spinnen	Nanodrähte	Ätherwind
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Unsere Hausgenossen, die Spinnen

Überall wird man mit ihnen konfrontiert, ob man will oder nicht. Bei den meisten Menschen erregen sie Ekel und Abneigung. Dass sie aber unsere "täglichen Hausgenossen" sind, wissen viele nicht. Um etwas mehr über diese "eigentümliche" Tierart "Spinne" zu erfahren, beschloss ich, in die faszinierende Welt dieser Tiere einzutauchen. Ich begann zunächst einmal damit, die Spinnen in unserem Haus zu beobachten. So lernte ich nach und nach, sie nach Familien und Namen zu bestimmen. Um mir einen besseren Überblick über ihr Vorkommen zu verschaffen, vermerkte ich meine Bestimmungen in Form von Tabellen. Auf diese Weise nahm ich monatliche Spinnenzählungen vor. In einer gesammelten Übersicht meiner Zählungen stellte ich fest, dass Spinnen verstärkt in den Sommermonaten Juli und August im Haus anzutreffen sind.

Da ich mehr über die Eigenschaften der Aufenthaltsorte von Spinnen herausfinden wollte, führte ich neben den monatlichen Spinnenzählungen gleichfalls Lichtmessungen an den Fundorten durch. Die gesammelten Werte meiner Lichtmessungen setzte ich in Beziehung zu den vorrausgegangenen Spinnenzählungen. Das Ergebnis dabei war eindeutig, Spinnen bevorzugen Lichtbereiche mit 20 Lux. Dies zeigen auch meine gesonderten Monatskurven, allerdings konnte ich bei ihnen einen gewissen Mitgang der Jahrzeit und dem Monat entsprechend feststellen. Um detaillierter auf die "Lichtvorlieben" von Spinnen einzugehen, dachte ich mir einen gezielten Versucht aus, den "Hell-Dunkel-Versuch". Auch hier kam ich zu einem eindeutigen Ergebnis: Spinnen bevorzugen den Dunkelbereich und als räumliche Verhältnisse Ecken.

Bei einem weiteren Versuch untersuchte ich das Wärme- und Kälteempfinden von Spinnen. Bei dem Ergebnis des "Wärme-Kälte-Versuches" konnte ich, sehr zu meiner eigenen Verwunderung, feststellen, dass Spinnen eine Vorliebe für Kälte (0°) hegen.

Von einem spezifischen "Wege-Versuch" versprach ich mir die Erkennung einer Aufenthaltsortveränderung und war gespannt, ob Spinnen die Aufenthaltsänderung rückgängig zu machen versuchen würden. Das Ergebnis zeigte mir, dass fast alle Spinnen ihren "vorherigen" Aufenthaltsort wieder aufsuchten.

In einem Rückblick auf meine Untersuchungen kann ich sagen, dass sich das intensive Beschäftigen mit dieser "eigentümlichen" Tierart "Spinne" gelohnt hat. Sicherlich baut es vielleicht nicht unbedingt Abneigungen gegen Spinnen ab, aber es erlaubt einen näheren Einblick in die Welt unserer "täglichen Hausgenossen".

Vollständige Arbeit "Spinnen, unsere Hausgenossen"

Nanodrähte: Quantenphysik zum Anfassen

Wir haben uns seit Sestember 1997 mit dem Entstehen von Nano-Drähten beim Öffnen eines Gold-Gold-Kontaktes beschäftigt. Der Anlaß war ein Artikel von Erhard K. Schweizer "Quantenmechanik auf dem Küchentisch" aus den Phys. Bl. 52, 1996. In dem Artikel wurde beschrieben, dass man quantenmechanische Effekte anhand eines einfachen Versuches beobachten und in der Schule durchführen kann. Es wurde hier von einem Versuch von J.L. Costa-Krämer berichtet, der diesen mit Golddrähten durchführte. Der mechanische und elektrische Kontakt zwischen zwei Goldrähten wurde durch Klopfen auf die Versuchsunterlage getrennt. So entstand auf dem Oszilloskopbildschirm ein treppenartiger Abfall der Stromstärke. Ausgehend von dem Versuchsaufbau, stellten wir uns folgende Fragen:

- Können wir ebenfalls einen solche Idealkurve erstellen?

- Ist eine solche Kurve ebenfalls bei anderen Stoffverbindungen zu beobachten?

- Kann man die Ergebnisse mathematisch beschreiben?

Da in allen bisherigen Aufsätzen keine zuverlässige Antwort über die Länge und Breite der Nano-Drähte gemacht wurde, beschlossen wir, diese abzuschätzen.

Michelsons Suche nach dem Ätherwind: Ein Modellexperiment mit Ultraschall

Mitte bis Ende letzten Jahrhunderts fing die Forschung an, sich verstärkt mit dem Licht und seinen Eigenschaften zu beschäftigen. Es wurden zahlreiche Experimente durchgeführt, um Theorien über das Licht zu überprüfen. Eines dieser Experimente war das Interferometer von A.A.Michelson, welches Aufschluß über das Ausbreitungsmedium des Lichtes liefern sollte. Ziel meiner Arbeit war es nun, in einem eigenen Interferometer Michelsons Vorgehen in einem Modellexperiment umzusetzen und zu simulieren. Im Gegensatz zum ursprünglichen Experiment sollte mein Interferometer nicht mit Licht, sondern mit Ultraschall arbeiten, weil es das von Michelson gesuchte Medium bei Schall tatsächlich gibt.

Da Theorie und Praxis bei meinem Interferometer übereinstimmten, kann ich annehmen, dass mein Experiment ein Erfolg war und die Simulation somit möglich ist.

Alles senkrecht? Das Gleichgewicht

Equilibre (frz.), balance (engl.), aequilibrium (lat.), Gleichgewicht. Jeder kennt diesen Begriff, aber wer denkt schon über das Problem nach, das dahinter steckt? Ich habe versucht, herauszufinden, was Gleichgewicht ist, wie man Gleichgewicht herstellt und kontrolliert und was für eine Bedeutung das Gleichgewicht für uns hat. Hierzu habe ich eine Aparatur entwickelt, die das Thema veranschaulicht.

Schallübertragung mit Licht

Wir befassten uns in unserer Arbeit mit der Möglichkeit der Schallübertragung durch Licht. Wir überlegten uns, dass wir erst einmal einen Sender und einen Emfänger bauen mussten. Der Sender musste in der Lage sein, sein Licht so zu modifizieren, dass es Schall überträgt, und wir mussten einen Emfänger bauen, der das Ganze wieder "zurück übersetzte", so dass man wieder Töne hören konnte. Ausserdem überlegten wir uns, welches Medium für die Übertragung das Beste sei. Erprobt haben wir:

-Luft

-Glasfaser

Des weiteren untersuchten wir die Art und Farbe des Lichtes, also Laser oder Diode und die verschiedenen Farben des Lichtes. Auch über den praktischen Nutzen wollten wir uns Gedanken machen und sind zu guten Ergebnissen gekommen.

Web:Johannes Lichte Datum: März 97. Letzte Änderung am 08. August 2002
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